A、地下室部分结构概况:地下室顶板最大厚度300mm,最大梁截面为b×h=600mm×1000mm,故地下室模板设计计算时取其作为计算依据。
模板及其支撑系统设计:平板模板采用12mm竹胶板,小楞采用60mm*80mm木枋,大楞采用φ48钢管,立杆采用φ48钢管,考虑到地下室层高有4.05m高,搭设支模架时,地面以上300mm高设置纵横向扫脚杆,中部纵横向设置一道水平横杆,构造上设置剪刀撑,保证其支模稳定性。 (一)板模板及其支撑系统计算 1)、荷载取值:
平板的模板及木枋自重标准值: 0.5KN/m2 新浇砼自重标准值: 24x0.3=7.2 KN/m2 钢筋自重标准值: 1.1x0.3=0.33 KN/m2 施工人员及设备荷载标准值: 2.5 KN/m2
2)、初步取木枋间距L=250mm,验算板模时按四跨连续梁进行考虑,查表得Km=0.10,Kw=0.967,取1m宽作为一个计算单元。 根据验算式:W≥M/?M ① wA= KwqL4/100EI≤[w]=L/400 ②
模板截面抵抗矩: W=bh2/6=1000*122/6=24000mm3, 木材抗弯强度设计值: ?M=13N/mm2, 木材的弹性模量: E=9.5x103N/mm2,
底板模的截面惯性矩: I= bh3/12=1000*123/12=144000 mm4, 则设计均布荷载q1=[1.2*(0.5+7.2+0.33)+1.4*2.5]*1= 13.14KN/m q2=1.2*(0.5+7.2+0.33)*1=9.64 KN/m 则M/?M=Kmq1L2/?M=0.1*13.14*2502/13=6317mm3≤W=24000mm3 强度符合要求。
wA= Kwq2L4/100EI=0.967*9.64*2504/100*9.5*103*144000
=0.0026mm ≤[w]=L/400=0.625mm
挠度符合要求
3)、板模板木枋计算
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取立杆纵横间距为900mm x 900mm,验算时按三跨连续梁进行考虑,查表得Km=0.101,Kw=0.99,根据式①与②
木枋截面抵抗矩: W=bh2/6=60*802/6=64000 mm3, 木枋截面惯性矩: I= bh3/12=2560000 mm4, 设计均布荷载q3=[1.2*(0.5+7.2+0.33)+1.4*2.5]*0.25= 3.29KN/m q4=1.2*(0.5+7.2+0.33)* 0.25=2.41 KN/m 则M/?M=Kmq3L2/?M=0.101*3.29*9002/13= 20704mm3≤W=64000 mm3, 强度符合要求 wA=Kwq4L4/100EI
=0.99*2.41*9004/100*9.5*103*2560000=0.0064mm ≤[w]=L/400=2.5mm 挠度符合要求
4)、横杆的强度和则度验算 横杆按三跨连续梁计算,
均布荷载为 q5=[1.2*(0.3+7.2+0.33)+1.4*2.5]*0.9=11.6KN/m q6=1.2*(0.3+7.2+0.33)* 0.9=8.46 KN/m 根据验算式:
ómax=M/W=q5L2/10W≤? ③ wmax=q6L4/150EI≤[w] ④ 横杆的截面抵抗矩 W=5075mm3 横杆钢材的弹性模量 E=2.1x105N/mm2 横杆的截面惯性矩 I=121800mm4 钢材强度设计值 ?=215N/mm2 容许挠度 [w]=3mm
则:ómax=M/W=q5L2/10W=11.6*9002/10*5075=185 N/mm2≤?=215N/mm2 强度符合要求
wmax=q6L4/150EI=8.46*9004/150*2.1*105*121800=0.15mm≤[w]=3mm 挠度符合要求
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5)、立杆的稳定性验算
立杆间距为900mm x 900mm,立杆截面A=489mm2 N=[1.2*(0.3+7.2+0.33)+1.4*2.5]*0.9*0.9=10446N
在离地面高2m处设置纵横水平拉杆,以增加其稳定性,减小计算长度,则L0=2m 立杆回转半径i=15.78mm
则λ= L0/i=126.7,ψ=L0/λ2=0.125 截面积A=489mm2
则ó=N/ψA=10446/0.125*489=171N/mm2≤?=215N/mm2,符合要求。
(二)、梁模板及其支撑系统验算: 对于截面b x h=600mm x 1000mm的梁
1)、荷载统计
模板自重标准值: 0.5KN/M2 新浇砼自重标准值: 24*1 =24KN/M2 钢筋自重标准值: 1.5*1=1.5 KN/M2 振捣砼时产生的荷载标准值: 2.0 KN/M2 倾倒砼时对垂直面模板产生的水平荷载标准值: 4.0 KN/M2
梁底面模板采用12mm厚胶合板,梁底截面沿纵向连续放3根60mmx80mm木枋,木枋间距约为300mm,由横向钢管支撑,横向钢管跨度为850mm,横向钢管由立杆支撑,立杆纵向间距初设为500mm,钢管规格采用∮48*3.5mm,
2)、梁底模截面验算
梁底模按两跨连续梁计算,L1=300mm.
q1=[1.2*(0.5+24+1.5)+1.4*2.0]*0.3=10.2KN/m q2=1.2*(0.5+24+1.5)*0.3=9.36KN/m
由验算式:W≥M/?m ① wA=KWqL4/100EI≤[w]=L/400 ② 木材抗弯强度设计值 ?m=13N/mm2
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木材的弹性模量 E=9.5*103N/mm2 底板截面惯性矩 I=bh3/12=144000mm4 底板截面抵抗矩 W=bh2/6=24000mm3 挠度系数 KW=0.192 M/?m=q1L2/10*13=10.2*3002/10*13=7062mm3≤W=24000mm3 强度符合要求
wA=KWqL4/100EI=0.192*9.36*3004/100*9.5*103*144000 =0.11mm≤[w]=L/400=0.75mm 挠度符合要求
3)、梁底木枋验算
梁底木枋由钢管支撑,按四跨连续梁计算。L2=500mm,木枋截面60mmx80mm 荷载设计值为:
q3=[1.2*(0.5+24+1.5)+1.4*2.0]*0.3=10.2KN/M q4=1.2*(0.5+24+1.5)*0.3=9.36KN/M 由验算式:①与②得,
木枋截面惯性矩 I=bh3/12=2560000mm4 木枋截面抵抗矩 W=bh2/6=64000mm3 挠度系数 KW=0.967 M/?m=-0.121q3L2/13=-0.121*10.2*5002/13=23734mm≤W=64000mm3 强度符合要求 wA=KWq4L4/100EI
=0.967*9.36*5004/100*9.5*103*2560000=0.233mm≤[w]=L/400=1.25mm 挠度符合要求
4)、梁底横向小钢管验算
梁底横向小钢管按简支梁进行计算,受到由梁底木枋传来的3个大小相等的集中力,集中的设计值F=[1.2*(0.5+24+1.5)+1.4*2.0]*0.5*0.6*1/3=3.4KN 小横杆的跨度L=850mm,化为均布设计荷载为q=3*3.4/0.85=12KN/M 按验算式:
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ó=M/Wn≤f ③ w=5qL4/384EI≤[w]=L/250 ④ 小横杆的截面抵抗矩 Wn =5075mm3 小横杆的弹性模量 E=2.1x105N/mm2 小横杆的截面惯性矩 I=121800mm4 钢管抗弯强度设计值 ?=215N/mm2 ó=M/Wn=qL2/8*5075=12*8502/8*5075=213.5N/mm2≤?=215N/mm2 强度符合要求
w=5qL4/384EI=5*12*8504/384*2.1*105*121800=0.32mm≤[w]=L/250=3.0mm 挠度符合要求
5)梁底立杆稳定性验算
梁底每根立杆所承受力为N=12*0.85*0.5=5.1KN
根据本工程具体情况,由地下室底地面至梁底,立杆的有效长度为L=(4.05m-1m)=3.05mM,各立杆间布置双向水平撑,中部设置一道,则L0=3.05*0.5=1.53M
立杆回转半径i=15.78mm,则λ= L0/i=97,稳定性系数ψ= L0/λ2=0.163 立杆净截面积A=489mm2
ó=N/ψA=5100/0.163*489=64N/mm2<f=215N/mm2 立杆稳定性符合要求。
6)、梁侧模板验算
梁侧模板外沿纵向由4根木枋连续支撑,木枋竖向间距为230mm,侧模净高为700mm,木枋由外立杆支撑,中部穿对拉螺杆,外立杆间距为500mm 模板侧压力计算
设已知T=30℃,V=2m/h,?1= ?2=1,则
F=0.22*25*[200/(20+15)]*1*1*21/2=34.5KN/m2 F=25*1 =25KN/m2 取二者较小值25KN/m2
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